Von der Erde zum Mars

Geri Schnell

Von der Erde zum Mars

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Inhaltsverzeichnis

Titel

Die Reise zum Mars

Marsexpedition

Start der Reise zum Mars

Impressum neobooks

Die Reise zum Mars

Von

Geri Schnell

Stand 2019

Vorwort:

Im Jahre 2008 hatte ich ein Büchlein unter dem Titel: Die Mars-Expedition im BoD-Verlag veröffentlicht. Den Vertrag mit BoD habe ich gekündigt, weil die laufenden Kosten zu hoch waren. Inzwischen hat sich das E-Book so verbreitet, dass man seine Ideen ohne laufende Kosten vermarkten kann. Ich will dies nutzen. In den 11 Jahren hat sich die Ausgangslage geringfügig verändert. Deshalb musste ich den Text überarbeiten.

Wann eine Expedition zum Mars aufbricht, steht noch in den Sternen. Wenn der Mensch seinen Forscherdrang beibehält, ist es nur eine Frage der Zeit, das Projekt anzugehen. Jemand wird versuchen, das scheinbar Unmögliche, möglich zu machen. Vom rein technischen her, müsste es funktionieren. Es braucht technische Entwicklungen und eine bessere Organisation. Das Hauptproblem wird jedoch ein anderes sein, wer soll das bezahlen?

Es ist nicht anzunehmen, dass sich für die Reise zum Mars, zwei Nationen streiten und aus reinem Prestige, die erforderlichen Mittel zur Verfügung stellen. Die Expedition zum Mars muss ein weltweites Gemeinschaftsprojekt, unter der Leitung einer UNO-Organisation, werden.

Eine Marsexpedition wird kein rentables Unternehmen. Auf dem Mars gibt es nur wenig zu holen, welches die Transportkosten rechtfertigen würden. Der wirtschaftliche Ertrag muss auf indirektem Weg realisiert werden. Technologischen Fortschritt, durch die vom Projekt gestellten, hohen Anforderungen. Zudem die soziale Sicherheit, durch Vollbeschäftigung, ein wichtiger Aspekt. Dies alles getragen von einem Wir-Gedanke, als geeinte Erdbewohner, mit einem grossen gemeinsamen Ziel, könnte zum Erfolg führen.

Ich bin überzeugt, dass wenn ein Mensch den Mars betreten will, es nur nach dem nachfolgend beschrieben Konzept einer transplanetaren Umlaufbahn ablaufen kann. Es wird in vielen Punkten Abweichungen geben, aber auf viele der beschriebenen Systeme, wird man nicht verzichten können. Doch ein Start mit einem guten Gesamtkonzept, wird die Erfolgsaussichten des Projekts steigern.

Wieso sollte ausgerechnet ein pensionierter Ingenieur, das richtige Konzept bereitstellen? Das hat mich selber überrascht. Bis jetzt habe ich auf jeden Fall, das von mir vorgeschlagene Konzept, noch von keinem Weltraumspezialisten, in ähnlicher Form gehört oder gelesen.

Zu meiner Verteidigung kann ich noch sagen, dass mich die Erforschung des Weltraums schon als Kind sehr interessiert hatte. An der Ingenieurschule lernte ich noch die Grundlagen in der Mathematik und zusammen mit vielen Jahren Praxis in der Industrie, Kreativität und einen Hang, zu realistischen Lösungen, führten offenbar zu einer speziellen Mischung und überraschenden Lösungsansätzen.

Ich behaupte, dass es nur mit diesem Konzept möglich ist, Menschen auf den Mars und wieder zurück zu bringen. Ein grosses Wort, sicher wird es einige Wissenschaftler herausfordern. Nun damit habe ich kein Problem, ich werde mich so gut wie möglich erklären und wenn ich am Schluss verliere, werde ich wie bisher weiterleben und das Leben geniessen. Ich hoffe jedoch, dass ich Leser, welche sich mit dem Konzept befassen, nicht langweile, sondern zu neuen Gedankenexperimenten, anstacheln werde. Dass ein Mensch auf dem Mars rumspaziert, werde ich nicht mehr erleben, das wird noch viele Jahre dauern. Eigentlich ist alles nur ein spannendes Gedankenexperiment!

Vorbereitungen und Voraussetzungen

Damit man eine Reise zum Mars, überhaupt ernsthaft in Erwägung ziehen kann, muss man die Weltraumtechnik von Grund auf neu organisieren. Die Kosten um ein Kilogramm Nutzlast in eine Erdumlaufbahn zu schicken, sind noch viel zu hoch. Gespannt verfolge ich die Bemühungen von einigen Unternehmern, dies zu ändern. Grundsätzlich sind sie auf einem guten Weg, ich hoffe, dass sie mit Ihren Projekten Erfolg haben. Ich erlaube mir trotzdem, noch einige Änderungen am Konzept vorzuschlagen.

Start in den Erdorbit

Die Güter, welche man künftig im erdnahen Weltraum benötigt, lassen sich grob in drei Kategorien aufteilen.

1. Astronauten

2. teure, schwere Geräte

3. Rohstoffe und Hilfsmaterial

Für jedes dieser Transportgüter, ist eine spezielle, auf das Transportgut abgestimmte Transportart erforderlich. Für Astronauten ist die Sicherheit das wichtigste. Dieser Aspekt muss auch bei teuren und schweren Gütern berücksichtigt werden. Dagegen kann man, vor allem beim Transport von Rohstoffen und Hilfsmittel, grössere Risiken eingehen, da diese Stoffe im Falle eines Verlustes, leicht ersetzt werden können. So kann man deutlich sparen.

Inzwischen haben private Unternehmen die staatlichen Monopole durchbrochen und bieten preiswertere Starts an. Private Unternehmen haben den Vorteil, dass sie straffer organisiert sind. Es wird schwierig, alle Aktivitäten der privaten Unternehmer zu verfolgen. Der Nachteil der privaten Unternehmen ist, dass sie sich konkurrenzieren und ähnliche Systeme doppelt entwickeln. Die von mir 2008 aufgestellten Vorschläge wurden teilweise bereits in Angriff genommen. Das Konzept der drei Transportarten, bleibt grundsätzlich bestehen und wird leicht aktualisiert erneuert.

1. Transport von Astronauten

Für den Transport der Astronauten braucht es einen relativ kleinen Shuttle. Er sollte nur maximal 10 Astronauten Platz bieten und nur für den Start und den Transport zu einer bemannten Raumstation, ausgelegt werden. Schon fünf Plätze würden ausreichen. Der Astronauten-Shuttle hat nur eine Aufgabe, er muss die Astronauten sicher zur Raumstation in der Erdumlaufbahn und wieder zurück transportieren. An Stelle eines grossen Shuttles, haben mehrere kleine Einheiten Vorteile. Ein Vorteil wäre, dass immer Reserve-Shuttles verfügbar wären, falls bei einem Notfall, Rettungsflüge erforderlich werden sollten.

Für den Start kann eine herkömmliche Rakete (Ariane, Falcon, Sojus), verwendet werden. Als Treibstoff sollte, aus Umweltschutzgründen, wen möglich Wasserstoff eingesetzt werden. Aus wirtschaftlicher Sicht wären Feststoff-Booster praktischer und einfacher. Vermutlich muss einen Zusatzschub der Booster, für die erste Flugphase eingesetzt werden, da die Tanks für einen mit Wasserstoff angetriebenen Shuttle zu gross würden. Zu einem späteren Zeitpunkt, könnte auch ein System entwickelt werden, bei dem ein Trägerflugzeug (siehe Space Ship two, Gemini), den Shuttle bis an den Rand der Atmosphäre transportiert und von dort, mit einer kleineren Raketenstufe, in die Umlaufbahn befördert wird.

Da der Astronauten-Shuttle nur für die relativ kurze Anreise zur Raumstation eingesetzt wird, kann das Lebenserhaltungssystem relativ klein gehalten werden. Nebst der sicheren Kabine, muss der Astronauten-Shuttle gut manövrierbar sein. Er muss über ein Andocksystem verfügen, welches an allen Raumstationen angedockt werden kann. Die restliche Ausrüstung, kann auf ein Minimum reduziert werden. Von Vorteil wäre, wenn kein Pilot benötigt wird, da dieser die Kapazität um einen Astronauten reduziert.

Für die Rückkehr zur Erde sind grundsätzlich zwei Systeme denkbar. Einmal die klassische Landung mit Bremsraketen und Fallschirmen, wie bei den russischen Sojus-Kapseln oder mit einem neuen, noch zu entwickelnden kleinen Shuttle, bei welchem die Landung im Gleitflug erfolgt. Beide Systeme haben ihre Vorteile, wichtig ist, dass Starts in kurzen Zeitabständen möglich sind und diese, bei einer hohen Sicherheit und einem günstigen Preis angeboten werden können.

2. Transport von teuren, schweren Geräten

Der Transport von teuren und schweren Geräten in den erdnahen Weltraum, ist bis jetzt am weitesten entwickelt. Für eine neue Entwicklung dieses Transportsystems, müsste als Ziel, ein tieferer Preis, bei einer maximalen Sicherheit, definiert werden. Ein neues Konzept drängt sich hier nicht unbedingt auf. Die Arian-Rakete wird noch einige Jahre konkurrenzfähig sein.

Das obige Bild zeigt einen konventionellen Start einer Mobilen Transporteinheit.

In einigen Jahren wird auch hier eine Neuentwicklung erforderlich sein. Nebst wirtschaftlichen Verbesserungen, muss vor allem auf mehr Flexibilität und auch grössere Lastdimensionen Wert gelegt werden. Dabei sollte das gleiche System in der Lage sein, grosse und kleine Bauteile, in den Weltraum zu transportieren. Vielversprechend wäre ein Baukastensystem aus Raketenstufen, welche nach Bedarf, in verschiedenen Baugrössen zusammengesetzt werden können. Aufgeteilt in Feststoff-Booster und normalen, mit flüssigem Treibstoff betriebenen Raketenstufen.

Der grösste Unterschied zum heutigen Konzept, wird darin bestehen, dass die Trägerraketen, ihre Nutzlasten nur in eine relativ tiefe Umlaufbahn befördern muss. Von dort wird die Nutzlast, von einer später noch detaillierter beschriebenen, mobilen Transporteinheit übernommen und in die, für den Einsatz vorgesehene Umlaufbahn gebracht wird. Mit diesem System könnte man auf eine Raketenstufe verzichten, was die Nutzlast, bei gleichen Kosten, weiter erhöht. Die mobile Transporteinheit ist genau genommen, eine Stufe mit Nachtankmöglichkeit.

Auch bei diesem Transportmittel, ist eine schnelle Startfolge erwünscht. Die einzelnen Bauelemente, müssten in grösseren Serien, kostengünstig produziert werden und die Startprozedur, grösstenteils automatisiert werden.

Die Startrampen müssten, innert kürzester Zeit, für den nächsten Start bereitstehen. Aus Kostengründen, sollte man, wenn immer möglich, auf Hightech Materialien verzichten, da diese die Herstellkosten in die Höhe treiben.